(57)【要約】【課題】大幅なフリクション低減効果を発揮し得る位相可変装置を提供する。【解決手段】カムシャフトＩＣの位相を変化させて吸排気バルブの開閉時期を変化させる位相可変装置であって、この位相可変装置の特定部位としてのベーン５のフロント面５ａ及び該特定部位と摺動する部位としてのフロントプレート４のリア面４ａの双方をＤＬＣ薄膜で被覆すると共に、特定部位としてのベーン５のリア面５ｂ及び該特定部位と摺動する部位としてのカムスプロケット２のフロント面２ａの双方をＤＬＣ薄膜で被覆した。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カムシャフトの位相を変化させて吸排気バルブの開閉時期を変化させる位相可変装置であって、この位相可変装置の特定部位と該特定部位と摺動する部位の内の少なくとも一方の部位を硬質炭素薄膜で被覆したことを特徴とする位相可変装置。
【請求項２】
インテークカムシャフト上に配置されてタイミングチェーンを介して伝えられるクランクスプロケットからの駆動力により回転するカムスプロケットと、このカムスプロケットのフロント面に固定した円筒状を成すボディと、このボディのフロント端面に固定したフロントプレートと、ボディの内部においてインテークカムシャフトに固定されてボディ内に供給されるオイルによりボディに対するインテークカムシャフトの位相を変化させるベーンと、オイルをシールするアペックスシールと、ベーンのロック機構と、ボディ内に供給するオイルの制御を行うソレノイドバルブを備えた位相可変装置であって、上記構成要素のうちの特定部位と該特定部位と摺動する部位の内の少なくとも一方の部位を硬質炭素薄膜で被覆した請求項１に記載の位相可変装置。
【請求項３】
特定部位をベーンのフロント面とし、特定部位と摺動する部位をフロントプレートのリア面とした請求項２に記載の位相可変装置。
【請求項４】
特定部位をベーンのリア面とし、特定部位と摺動する部位をカムスプロケットのフロント面とした請求項２又は３に記載の位相可変装置。
【請求項５】
特定部位をボディの内周面とし、特定部位と摺動する部位をベーン側アペックスシールの外向き面とした請求項２〜４のいずれか１つの項に記載の位相可変装置。
【請求項６】
特定部位をベーンボス部の外周面とし、特定部位と摺動する部位をボディ側アペックスシールの内向き面とした請求項２〜５のいずれか１つの項に記載の位相可変装置。
【請求項７】
カムスプロケットはベーンボス部に嵌装してあって、特定部位をベーンボス部の外周面とし、特定部位と摺動する部位をカムスプロケットのボス嵌合孔の内周面とした請求項２〜６のいずれか１つの項に記載の位相可変装置。
【請求項８】
ベーンのロック機構は、ベーンに設けたピン孔に摺動可能に挿入したロックピンと、フロントプレートに設けられてばね圧力によりピン孔内を摺動したロックピンの先端テーパ部と摺動しつつ嵌合するテーパ部嵌合孔を具備し、特定部位をロックピンの外周面とし、特定部位と摺動する部位をベーンのピン孔の内周面とした請求項２〜７のいずれか１つの項に記載の位相可変装置。
【請求項９】
特定部位をロックピンの先端テーパ部の外周面とし、特定部位と摺動しつつ嵌合する部位をフロントプレートのテーパ部嵌合孔の内周面とした請求項８に記載の位相可変装置。
【請求項１０】
特定部位をロックピンの外周面とし、特定部位と摺動する部位をベーンのピン孔に挿入したスリーブの内周面とした請求項８又は９に記載の位相可変装置。
【請求項１１】
インテークカムシャフト上に配置されてタイミングチェーンを介して伝えられるクランクスプロケットからの駆動力により回転するカムスプロケットと、このカムスプロケットのフロント面に固定した円筒状を成すハウジングと、このハウジングの内部においてインテークカムシャフトに固定されたロータと、このロータの外周面において開口する軸方向に沿う溝に摺動可能に挿入されてハウジング内に供給されるオイルによりロータを介してハウジングに対するインテークカムシャフトの位相を変化させるブレードと、ブレードのロック機構と、ハウジング内に供給するオイルの制御を行うソレノイドバルブを備えた位相可変装置であって、上記構成要素のうちの特定部位と該特定部位と摺動する部位の内の少なくとも一方の部位を硬質炭素薄膜で被覆した請求項１に記載の位相可変装置。
【請求項１２】
特定部位をロータの溝の側壁面とし、特定部位と摺動する部位をブレードの側面とした請求項１１に記載の位相可変装置。
【請求項１３】
ブレードのロック機構は、ロータの外周面において開口するキー孔に摺動可能に挿入したロックキーと、ハウジングに設けられて油圧によりキー孔から突出したロックキーの先端部と摺動しつつ嵌合する嵌合孔を具備し、特定部位をロックキーの外面とし、特定部位と摺動する部位をハウジングの嵌合孔の内面とした請求項１１又は１２に記載の位相可変装置。
【請求項１４】
インテークカムシャフト上に配置されてタイミングチェーンを介して伝えられるクランクスプロケットからの駆動力により回転するカムスプロケットと、このカムスプロケットのフロント面に固定されて内周面にヘリカルスプラインが形成された円筒状を成すボディと、このボディのフロント端面に固定したカバーと、ボディの内部においてインテークカムシャフトに固定されて外周面にヘリカルスプラインが形成されたカムフロントシャフトと、ボディ内周面のヘリカルスプライン及びカムフロントシャフト外周面のヘリカルスプラインの双方と噛み合ってボディ内に供給されるオイルにより軸方向に移動してボディに対するインテークカムシャフトの位相を変化させるヘリカルギアと、ボディ内に供給するオイルの制御を行うソレノイドバルブを備えた位相可変装置であって、上記構成要素のうちの特定部位と該特定部位と摺動する部位の内の少なくとも一方の部位を硬質炭素薄膜で被覆した請求項１に記載の位相可変装置。
【請求項１５】
特定部位をボディ内周面のヘリカルスプラインとし、特定部位と摺動する部位をヘリカルギアとした請求項１４に記載の位相可変装置。
【請求項１６】
特定部位をカムフロントシャフト外周面のヘリカルスプラインとし、特定部位と摺動する部位をヘリカルギアとした請求項１４又は１５に記載の位相可変装置。
【請求項１７】
特定部位をカバーのリア面とし、特定部位と摺動する部位をボディのフロント面とした請求項１４〜１６のいずれか１つの項に記載の位相可変装置。
【請求項１８】
カムフロントシャフトはボディと摺動可能に嵌合するボス部を有し、特定部位をボディ内周面とし、特定部位と摺動する部位をカムフロントシャフトのボス部の外周面とした請求項１４〜１７のいずれか１つの項に記載の位相可変装置。
【請求項１９】
ソレノイドバルブは、ロッド上に固定されてコイルから磁力を受けて軸心方向に移動するアーマチュアと、このアーマチュアの移動をガイドするスリーブと、ロッドの移動をガイドする軸受と、オイルを出し入れする複数の貫通孔を有するバルブスリーブと、ロッドに同軸に連結されてバルブスリーブ内において移動してオイルの送り出し方向を制御するスプールを具備し、特定部位をアーマチュアの外周面とし、特定部位と摺動する部位をスリーブの内周面とした請求項２〜１８のいずれか１つの項に記載の位相可変装置。
【請求項２０】
特定部位をロッドの外周面とし、特定部位と摺動する部位を軸受の内周面とした請求項１９に記載の位相可変装置。
【請求項２１】
特定部位をバルブスリーブの内周面とし、特定部位と摺動する部位をスプールの外周面とした請求項１９又は２０に記載の位相可変装置。
【請求項２２】
インテークカムシャフト上に配置されてタイミングチェーンを介して伝えられるクランクスプロケットからの駆動力により回転するカムスプロケットと、このカムスプロケットに固定されて内周面にヘリカルスプラインが形成されたヘリカルギアと、カムシャフトと連結されて外周面にヘリカルスプラインが形成されたスプラインシャフトと、外周面及び内周面にそれぞれヘリカルスプラインが形成されてヘリカルギア及びスプラインシャフトの双方と噛み合うアドバンシングプレートと、このアドバンシングプレートの外周面に形成した歯部と噛み合う三条ねじ部を内周面に具備してスプラインシャフトに回転自在に支持されるドラムと、このドラムのフロント側に回転が規制された状態で設けられて通電時にはドラムを吸着してアドバンシングプレートを軸方向に移動させることでカムスプロケットに対するインテークカムシャフトの位相を変化させる電磁クラッチと、カムスプロケット及びヘリカルギアの間に位置するフリクションプレートと、スプラインシャフトの外周面に設けた環状突起をフリクションプレートに押し付けて内部フリクションを生じさせる皿ばねを備えた位相可変装置であって、上記構成要素のうちの特定部位と該特定部位と摺動する部位の内の少なくとも一方の部位を硬質炭素薄膜で被覆した請求項１に記載の位相可変装置。
【請求項２３】
特定部位をドラムの三条ねじ部とし、特定部位と摺動する部位をアドバンシングプレートの歯部とした請求項２２に記載の位相可変装置。
【請求項２４】
特定部位をアドバンシングプレートの外周面のヘリカルスプラインとし、特定部位と摺動する部位をヘリカルギアの内周面のヘリカルスプラインとした請求項２２又は２３に記載の位相可変装置。
【請求項２５】
特定部位をアドバンシングプレートの内周面のヘリカルスプラインとし、特定部位と摺動する部位をスプラインシャフトの外周面のヘリカルスプラインとした請求項２２〜２４のうちのいずれか１つの項に記載の位相可変装置。
【請求項２６】
特定部位をスプラインシャフトの環状突起のフロント面とし、特定部位と摺動する部位をフリクションプレートのリア面とした請求項２２〜２５のうちのいずれか１つの項に記載の位相可変装置。
【請求項２７】
特定部位をスプラインシャフトの環状突起のリア面とし、特定部位と摺動する部位を皿ばねのフロント側端面とした請求項２２〜２６のうちのいずれか１つの項に記載の位相可変装置。
【請求項２８】
特定部位をドラムの内周面又はドラムに設けた滑り軸受の内周面とし、特定部位と摺動する部位をスプラインシャフトの外周面とした請求項２２〜２７のうちのいずれか１つの項に記載の位相可変装置。
【請求項２９】
特定部位と該特定部位と摺動する部位は、潤滑油の存在下で摺動し、上記硬質炭素薄膜に含まれる水素原子の量が１０原子％以下である請求項１〜２８のうちのいずれか１つの項に記載の位相可変装置。
【請求項３０】
上記硬質炭素薄膜に含まれる水素原子の量が１．０原子％以下である請求項１〜２９のうちのいずれか１つの項に記載の位相可変装置。
【請求項３１】
特定部位と該特定部位と摺動する部位は、脂肪酸エステル系無灰摩擦調整剤及び／又は脂肪族アミン系無灰摩擦調整剤を含有する潤滑油の存在下で摺動する請求項１〜３０のうちのいずれか１つの項に記載の位相可変装置。
【請求項３２】
上記潤滑油の脂肪酸エステル系無灰摩擦調整剤及び／又は脂肪族アミン系無灰摩擦調整剤は、炭素数６〜３０の炭化水素基を有し、組成物全量基準で０．０５〜３．０％含有されている請求項３１に記載の位相可変装置。
【請求項３３】
上記潤滑油は、ポリブテニルコハク酸イミド及び／又はその誘導体を含有している請求項２９〜３２のいずれか１つの項に記載の位相可変装置。
【請求項３４】
ポリブテニルコハク酸イミド及び／又はその誘導体の含有量を組成物全量基準で０．１〜１５％としている請求項３３に記載の位相可変装置。
【請求項３５】
上記潤滑油は、組成物全量基準且つリン元素換算量で、０．１％以下のジチオリン酸亜鉛を含有している請求項２９〜３４のいずれか１つの項に記載の位相可変装置。
【請求項３６】
アーク式イオンプレーティング法により成膜したＤＬＣ薄膜を硬質炭素薄膜とした請求項１〜３５のいずれか１つの項に記載の位相可変装置。
【請求項３７】
上記硬質炭素薄膜の被覆前における基材の表面粗さをＲａで０．０３μｍ以下とした請求項１〜３７のいずれか１つの項に記載の位相可変装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの運転条件の変化に対応してカムシャフトの角度を常に理想角度となるように変化させるのに用いる位相可変装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
地球全体の温暖化、オゾン層の破壊など地球規模での環境問題が大きくクローズアップされ、とりわけ地球全体の温暖化に大きな影響があるといわれているＣＯ２の削減については各国でその規制値の決め方をめぐって大きな関心を呼んでおり、このＣＯ２の削減については、自動車の燃費の削減を図ることが大きな課題の１つである。
【０００３】
自動車のエンジンにおけるベーン式位相可変装置（例えば、特許文献１参照）や、電磁クラッチ式位相可変装置（例えば、特許文献２参照）で生じる摩擦力は、エンジン全体の機械損失のかなりの量を占めており、ここでのフリクションの低減は、自動車の燃費削減に直結する重要事項である。
【０００４】
位相可変装置におけるフリクションを低減させるには、その構成要素のうちの特定部位とこの特定部位と摺動する部位との間に焼付けが生じるのを防ぐこと、及び、摩耗を低減すると共に軽量化を図ることが有効な手立てである。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−２７６５２０号
【特許文献２】
特開２００２−９７９０８号
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記したように、特定部位とこの特定部位と摺動する部位との間に焼付けが生じるのを防ぐために、特定部位表面を高硬度金属の皮膜で覆ったり、構成要素自体をセラミックで形成して摩耗低減及び軽量化を図ったりしても、大幅なフリクション低減効果が期待できないことがわかってきた。
【０００７】
【発明の目的】
本発明は、上記した従来技術の課題に鑑みてなされたものであり、大幅なフリクション低減効果を発揮する位相可変装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を達成すべく銑意検討を重ねた結果、位相可変装置の数ある構成要素間の摺動部分を硬質炭素薄膜で被覆することで、格段に優れたフリクション低減効果が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
即ち、本発明は、カムシャフトの位相を変化させて吸排気バルブの開閉時期を変化させる位相可変装置であって、この位相可変装置の特定部位と該特定部位と摺動する部位の内の少なくとも一方の部位を硬質炭素薄膜で被覆したことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について、更に詳細に説明する。なお、本明細書において「％」は、特記しない限り質量百分率を示すものとする。
【００１１】
特定部位と該特定部位と摺動する部位の内の少なくとも一方の部位を被覆する硬質炭素薄膜は、各種ＰＶＤ法、具体的には、アーク式イオンプレーティング法により形成したＤＬＣ薄膜（ダイヤモンド状炭素薄膜）であることが望ましい。
このＤＬＣ薄膜は、炭素元素を主として構成された非晶質のものであり、具体的には、炭素元素だけから成るａ−Ｃ（アモルファスカーボン）、水素を含有するａ−Ｃ：Ｈ（水素アモルファスカーボン）、及びチタン（Ｔｉ）やモリブデン（Ｍｏ）等の金属元素を一部に含むＭｅＣ（メタルカーボン又は金属炭化物）が挙げられるが、大幅な摩擦低減効果を発揮させる観点から、水素含有量が少ないものほど好ましく、水素含有量が原子比で１０％以下、好ましくは水素含有量が原子比で１．０％以下、さらには水素を含まないａ−Ｃ系（アモルファスカーボン系）材料を好適に用いることができる。
【００１２】
ここで、鉄鋼材又はアルミニウム材から成る基材の表面粗さ、すなわち、硬質炭素薄膜を被覆する前の基材表面粗さがＲａで０．０３μｍを超えると、硬質炭素薄膜表面の粗さに起因する突起部が相手材との局所的な接触面積を増大させて皮膜の割れを誘発してしまうことから、硬質炭素薄膜を被覆する前の基材表面粗さをＲａで０．０３μｍ以下とすることが好ましい。
【００１３】
次に、本発明に用いる潤滑油組成物について詳細に説明する。この潤滑油組成物は、潤滑油基油に、脂肪酸エステル系無灰摩擦調整剤及び／又は脂肪族アミン系無灰摩擦調整剤を含有させて成る。
【００１４】
上記潤滑油基油としては特に限定されるものではなく、鉱油、合成油、油脂及びこれらの混合物など、潤滑油組成物の基油として通常使用されるものであれば、種類を問わず使用することができる。
【００１５】
鉱油として、具体的には、原油を常圧蒸留及び減圧蒸留して得られた潤滑油留分を溶剤脱れき、溶剤抽出、水素化分解、溶剤脱ろう、水素化精製、硫酸洗浄、白土処理等の精製処理等を適宜組み合わせて精製したパラフィン系又はナフテン系等の油やノルマルパラフィン等が使用でき、溶剤精製、水素化精製処理したものが一般的であるが、芳香族分をより低減することが可能な高度水素化分解プロセスやＧＴＬ  Ｗａｘ（ガス・トウー・リキッド・ワックス）を異性化した手法で製造したものを用いることがより好ましい。
【００１６】
合成油としては、具体的には、ポリ−α−オレフィン（例えば、１−オクテンオリゴマー、１−デセンオリゴマー、エチレン−プロピレンオリゴマー等）、ポリ−α−オレフィンの水素化物、イソブテンオリゴマー、イソブテンオリゴマーの水素化物、イソパラフィン、アルキルベンゼン、アルキルナフタレン、ジエステル（例えば、ジトリデシルグルタレート、ジオクチルアジペート、ジイソデシルアジペート、ジトリデシルアジペート、ジオクチルセバケート等）、ポリオールエステル（例えば、トリメチロールプロパンカプリレート、トリメチロールプロパンペラルゴネート、トリメチロールプロパンイソステアリネート等のトリメチロールプロパンエステル；ペンタエリスリトール２−エチルヘキサノエート、ペンタエリスリトールペラルゴネート等のペンタエリスリトールエステル）、ポリオキシアルキレングリコール、ジアルキルジフェニルエーテル、ポリフェニルエーテル等が挙げられる。中でも、１−オクテンオリゴマー、１−デセンオリゴマー等のポリ−α−オレフイン又はその水素化物が好ましい例として挙げられる。
【００１７】
本発明に用いる潤滑油組成物の基油は、鉱油系基油又は合成系基油を単独又は混合して用いる以外に、２種類以上の鉱油系基油又は２種類以上の合成系基油の混合物であっても差し支えない。また、上記混合物における２種類以上の基油の混合比も特に限定されず任意に選ぶことができる。
【００１８】
潤滑油基油中の硫黄分について、特に制限はないが、基油全量基準で、０．２％以下であることが好ましく、より好ましくは０．１％以下、さらには０．０５％以下であることが好ましい。特に、水素化精製鉱油や合成系基油の硫黄分は、０．００５％以下、あるいは実質的に硫黄分を含有していない（５ｐｐｍ以下）ことから、これらを基油として用いることが好ましい。
【００１９】
また、潤滑油基油中の芳香含有量についても、特に制限はないが、内燃機関用潤滑油組成物として長期間低摩擦特性を維持するためには、全芳香族含有量が１５％以下であることが好ましく、より好ましくは１０％以下、さらには５％以下であることが好ましい。即ち、潤滑油基油の全芳香族含有量が１５％を超える場合には、酸化安定性が劣るため好ましくない。
【００２０】
なお、ここで言う全芳香族含有量とは、ＡＳＴＭ  Ｄ２５４９に規定される方法に準拠して測定される芳香族留分（ａｒｏｍａｔｉｃｓ  ｆｒａｃｔｉｏｎ）含有量を意味している。
【００２１】
潤滑油基油の動粘度にも、特に制限はないが、内燃機関用潤滑油組成物として使用する場合には、１００℃における動粘度が２ｍｍ２／ｓ以上であることが好ましく、より好ましくは３ｍｍ２／ｓ以上である。一方、その動粘度は、２０ｍｍ２／ｓ以下であることが好ましく、１０ｍｍ２／ｓ以下、特に８ｍｍ２／ｓ以下であることが好ましい。１００℃における潤滑油基油の動粘度が２ｍｍ２／ｓ未満である場合には、十分な耐摩耗性が得られないのに加えて、蒸発特性が劣る可能性があるため好ましくない。一方、１００℃における潤滑油基油の動粘度が２０ｍｍ２／ｓを超える場合には、低摩擦性能を発揮しにくく、低温性能が悪くなる可能性があるため好ましくない。本発明においては、上記基油の中から選ばれる２種以上の基油を任意に混合した混合物等が使用でき、１００℃における動粘度が上記の好ましい範囲内に入る限りにおいては、基油単独の動粘度が上記以外のものであっても使用可能である。
【００２２】
また、潤滑油基油の粘度指数にも、特別な制限はないが、８０以上であることが好ましく、１００以上であることがさらに好ましく、特に内燃機関用潤滑油組成物として使用する場合には、１２０以上であることが好ましい。潤滑油基油の粘度指数を高めることでよりオイル消費が少なく、低温粘度特性、省燃費性能に優れた内燃機関用潤滑油組成物を得ることができる。
【００２３】
上記脂肪酸エステル系無灰摩擦調整剤及び／又は脂肪族アミン系無灰摩擦調整剤としては、炭素数６〜３０、好ましくは炭素数８〜２４、特に好ましくは炭素数１０〜２０の直鎖状又は分枝状炭化水素基を有する脂肪酸エステル、脂肪酸アミン化合物、及びこれらの任意混合物を挙げることができる。炭素数が６〜３０の範囲外のときは、摩擦低減効果が十分に得られない可能性がある。
【００２４】
炭素数６〜３０の直鎖状又は分枝状炭化水素基としては、具体的には、へキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、イコシル基、ヘンイコシル基、ドコシル基、トリコシル基、テトラコシル基、ペンタコシル基、ヘキサコシル基、ヘプタコシル基、オクタコシル基、ノナコシル基、トリアコンチル基等のアルキル基、ヘキセニル基、ヘプテニル基、オクテニル基、ノネニル基、デセニル基、ウンデセニル基、ドデセニル基、トリデセニル基、テトラデセニル基、ペンタデセニル基、ヘキサデセニル基、ヘプタデセニル基、オクタデセニル基、ノナデセニル基、イコセニル基、ヘンイコセニル基、ドコセニル基、トリコセニル基、テトラコセニル基、ペンタコセニル基、ヘキサコセニル基、ヘプタコセニル基、オクタコセニル基、ノナコセニル基、トリアコンテニル基等のアルケニル基などを挙げることができる。なお、上記アルキル基及びアルケニル基には、考えられる全ての直鎖状構造及び分枝状構造が含まれ、また、アルケニル基における二重結合の位置は任意である。
【００２５】
また、上記脂肪酸エステルとしては、かかる炭素数６〜３０の炭化水素基を有する脂肪酸と脂肪族１価アルコール又は脂肪族多価アルコールとのエステルなどを例示でき、具体的には、グリセリンモノオレート、グリセリンジオレート、ソルビタンモノオレート、ソルビタンジオレートなどを特に好ましい例として挙げることができる。
【００２６】
上記脂肪族アミン化合物としては、脂肪族モノアミン又はそのアルキレンオキシド付加物、脂肪族ポリアミン、イミダゾリン化合物等、及びこれらの誘導体等を例示できる。具体的には、ラウリルアミン、ラウリルジエチルアミン、ラウリルジエタノールアミン、ドデシルジプロパノールアミン、パルミチルアミン、ステアリルアミン、ステアリルテトラエチレンペンタミン、オレイルアミン、オレイルプロピレンジアミン、オレイルジエタノールアミン、Ｎ−ヒドロキシエチルオレイルイミダゾリン等の脂肪族アミン化合物や、これら脂肪族アミン化合物のＮ，Ｎ−ジポリオキシアルキレン−Ｎ−アルキル（又はアルケニル）（炭素数６〜２８）等のアミンアルキレンオキシド付加物、これら脂肪族アミン化合物に炭素数２〜３０のモノカルボン酸（脂肪酸等）や、シュウ酸、フタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸等の炭素数２〜３０のポリカルボン酸を作用させて、残存するアミノ基及び／又はイミノ基の一部又は全部を中和したりアミド化した、いわゆる酸変性化合物等が挙げられる。好適な例としては、Ｎ，Ｎ−ジポリオキシエチレン−Ｎ−オレイルアミン等が挙げられる。
【００２７】
また、本発明に用いる潤滑油組成物に含まれる脂肪酸エステル系無灰摩擦調整剤及び／又は脂肪族アミン系無灰摩擦調整剤の含有量は、特に制限はないが、組成物全量基準で、０．０５〜３．０％であることが好ましく、更に好ましくは０．１〜２．０％、特に好ましくは０．５〜１．４％であることがよい。上記含有量が０．０５％未満であると摩擦低減効果が小さくなり易く、３．０％を超えると潤滑油への溶解性や貯蔵安定性が著しく悪化し、沈殿物が発生し易いので、好ましくない。
【００２８】
一方、本発明に用いる潤滑油組成物は、ポリブテニルコハク酸イミド及び／又はその誘導体を含有することが好適であり、上記ポリブテニルコハク酸イミドとしては、次の一般式（１）及び（２）で表される化合物が挙げられる。
【００２９】
【化１】
2005061244.tif 000003
【００３０】
【化２】
2005061244.tif 000004
【００３１】
これら一般式におけるＰＩＢは、ポリブテニル基を示し、高純度イソブテン又は１−ブテンとイソブテンの混合物をフッ化ホウ素系触媒又は塩化アルミニウム系触媒で重合させて得られる数平均分子量が９００〜３５００、望ましくは１０００〜２０００のポリブテンから得られる。上記数平均分子量が９００未満の場合は清浄性効果が劣り易く、３５００を超える場合は低温流動性に劣り易いため、望ましくない。
【００３２】
また、上記一般式におけるｎは、清浄性に優れる点から１〜５の整数、より望ましくは２〜４の整数であることがよい。更に、上記ポリブテンは、製造過程の触媒に起因して残留する微量のフッ素分や塩素分を吸着法や十分な水洗等の適切な方法により、５０ｐｐｍ以下、より望ましくは１０ｐｐｍ以下、特に望ましくは１ｐｐｍ以下まで除去してから用いることもよい。
【００３３】
更に、上記ポリブテニルコハク酸イミドの製造方法としては、特に限定はないが、例えば、上記ポリブテンの塩素化物又は塩素やフッ素が充分除去されたポリブテンと無水マレイン酸とを１００〜２００℃で反応させて得られるポリブテニルコハク酸を、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン等のポリアミンと反応させることにより得ることができる。
【００３４】
一方、上記ポリブテニルコハク酸イミドの誘導体としては、上記一般式（１）又は（２）で表される化合物に、ホウ素化合物や含酸素有機化合物を作用させて、残存するアミノ基及び／又はイミノ基の一部又は全部を中和したり、アミド化した、いわゆるホウ素変性又は酸変性化合物を例示できる。その中でもホウ素含有ポリブテニルコハク酸イミド、特にホウ素含有ビスポリブテニルコハク酸イミドが最も好ましいものとして挙げられる。
【００３５】
上記ホウ素化合物としては、ホウ酸、ホウ酸塩、ホウ酸エステル等が挙げられる。具体的には、上記ホウ酸として、オルトホウ酸、メタホウ酸及びテトラホウ酸などが挙げられる。また、上記ホウ酸塩としては、アンモニウム塩等、具体的には、例えばメタホウ酸アンモニウム、四ホウ酸アンモニウム、五ホウ酸アンモニウム、八ホウ酸アンモニウム等のホウ酸アンモニウムが好適例として挙げられる。また、ホウ酸エステルとしては、ホウ酸と好ましくは炭素数１〜６のアルキルアルコールとのエステル、より具体的には例えば、ホウ酸モノメチル、ホウ酸ジメチル、ホウ酸トリメチル、ホウ酸モノエチル、ホウ酸ジエチル、ホウ酸トリエチル、ホウ酸モノプロピル、ホウ酸ジプロピル、ホウ酸トリププロピル、ホウ酸モノブチル、ホウ酸ジブチル、ホウ酸トリブチル等が好適例として挙げられる。なお、ホウ素含有ポリブテニルコハク酸イミドにおけるホウ素含有量Ｂと窒素含有量Ｎとの質量比「Ｂ／Ｎ」は、通常０．１〜３であり、好ましくは、０．２〜１である。
【００３６】
また、上記含酸素有機化合物としては、具体的には、例えばぎ酸、酢酸、グリコール酸、プロピオン酸、乳酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ウンデシル酸、ラウリン酸、トリデカン酸、ミリスチン酸、ペンタデカン酸、パルミチン酸、マルガリン酸、ステアリン酸、オレイン酸、ノナデカン酸、エイコサン酸等の炭素数１〜３０のモノカルボン酸や、シュウ酸、フタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸等の炭素数２〜３０のポリカルポン酸並びにこれらの無水物、又はエステル化合物、炭素数２〜６のアルキレンオキサイド、ヒドロキシ（ポリ）オキシアルキレンカーボネート等が挙げられる
【００３７】
なお、本発明に用いる潤滑油組成物において、ポリブテニルコハク酸イミド及び／又はその誘導体の含有量は特に制限されないが、０．１〜１５％が望ましく、より望ましくは１．０〜１２％であることが好ましい。０．１％未満では清浄性効果に乏しくなることがあり、１５％を超えると含有量に見合う清浄性効果が得られにくく、抗乳化性が悪化し易い。
【００３８】
更にまた、本発明に用いる潤滑油組成物は、次の一般式（３）で表されるジチオリン酸亜鉛を含有することが好適である。
【００３９】
【化３】
2005061244.tif 000005
【００４０】
上記式（３）中のＲ４、Ｒ５、Ｒ６及びＲ７は、それぞれ別個に炭素数１〜２４の炭化水素基を示す。これら炭化水素基としては、炭素数１〜２４の直鎖状又は分枝状のアルキル基、炭素数３〜２４の直鎖状又は分枝状のアルケニル基、炭素数５〜１３のシクロアルキル基又は直鎖状若しくは分枝状のアルキルシクロアルキル基、炭素数６〜１８のアリール基又は直鎖状若しくは分枝状のアルキルアリール基、炭素数７〜１９のアリールアルキル基等のいずれかであることが望ましい。また、アルキル基やアルケニル基は、第１級、第２級及び第３級のいずれであってもよい。
【００４１】
上記Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６及びＲ７としては、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、へキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、イコシル基、ヘンイコシル基、ドコシル基、トリコシル基、テトラコシル基等のアルキル基、プロペニル基、イソプロペニル基、ブテニル基、ブタジエニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、ヘプテニル基、オクテニル基、ノネニル基、デセニル基、ウンデセニル基、ドデセニル基、トリデセニル基、テトラデセニル基、ペンタデセニル基、ヘキサデセニル基、ヘプタデセニル基、オレイル基等のオクタデセニル基、ノナデセニル基、イコセニル基、ヘンイコセニル基、ドコセニル基、トリコセニル基、テトラコセニル基等のアルケニル基、シクロペンチル基、シクロへキシル基、シクロヘプチル基等のシクロアルキル基、メチルシクロペンチル基、ジメチルシクロペンチル基、エチルシクロペンチル基、プロピルシクロペンチル基、エチルメチルシクロペンチル基、トリメチルシクロペンチル基、ジエチルシクロペンチル基、エチルジメチルシクロペンチル基、プロピルメチルシクロペンチル基、プロピルエチルシクロペンチル基、ジ−プロピルシクロペンチル基、プロピルエチルメチルシクロペンチル基、メチルシクロへキシル基、ジメチルシクロへキシル基、エチルシクロへキシル基、プロピルシクロへキシル基、エチルメチルシクロへキシル基、トリメチルシクロへキシル基、ジエチルシクロヘキシル基、エチルジメチルシクロヘキシル基、プロピルメチルシクロヘキシル基、プロピルエチルシクロヘキシル基、ジ−プロピルシクロへキシル基、プロピルエチルメチルシクロヘキシル基、メチルシクロヘプチル基、ジメチルシクロヘプチル基、エチルシクロヘプチル基、プロピルシクロヘプチル基、エチルメチルシクロヘプチル基、トリメチルシクロヘプチル基、ジエチルシクロヘプチル基、エチルジメチルシクロヘプチル基、プロピルメチルシクロヘプチル基、プロピルエチルシクロヘプチル基、ジ−プロピルシクロヘプチル基、プロピルエチルメチルシクロヘプチル基等のアルキルシクロアルキル基、フェニル基、ナフチル基等のアリール基、トリル基、キシリル基、エチルフェニル基、プロピルフェニル基、エチルメチルフェニル基、トリメチルフェニル基、ブチルフェニル基、プロピルメチルフェニル基、ジエチルフェニル基、エチルジメチルフェニル基、テトラメチルフェニル基、ペンチルフェニル基、ヘキシルフェニル基、ヘプチルフェニル基、オクチルフェニル基、ノニルフェニル基、デシルフェニル基、ウンデシルフェニル基、ドデシルフェニル基等のアルキルアリール基、ベンジル基、メチルベンジル基、ジメチルベンジル基、フェネチル基、メチルフェネチル基、ジメチルフェネチル基等のアリールアルキル基、等が例示できる。
【００４２】
なお、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６及びＲ７がとり得る上記炭化水素基には、考えられる全ての直鎖状構造及び分枝状構造をが含まれ、また、アルケニル基の二重結合の位置、アルキル基のシクロアルキル基への結合位置、アルキル基のアリール基への結合位置、及びアリール基のアルキル基への結合位置は任意である。また、上記炭化水素基の中でも、その炭化水素基が、直鎖状又は分柱状の炭素数１〜１８のアルキル基である場合若しくは炭素数６〜１８のアリール基、又は直鎖状若しくは分枝状アルキルアリール基である場合が特に好ましい。
【００４３】
上記ジチオリン酸亜鉛の好適な具体例としては、例えば、ジイソプロピルジチオリン酸亜鉛、ジイソブチルジチオリン酸亜鉛、ジ−ｓｅｃ−ブチルジチオリン酸亜鉛、ジ−ｓｅｃ−ペンチルジチオリン酸亜鉛、ジ−ｎ−ヘキシルジチオリン酸亜鉛、ジ−ｓｅｃ−ヘキシルジチオリン酸亜鉛、ジ−オクチルジチオリン酸亜鉛、ジ−２−エチルヘキシルジチオリン酸亜鉛、ジ−ｎ−デシルジチオリン酸亜鉛、ジ−ｎ−ドデシルジチオリン酸亜鉛、ジイソトリデシルジチオリン酸亜鉛、及びこれらの任意の組合せに係る混合物等が挙げられる。
【００４４】
また、上記ジチオリン酸亜鉛の含有量は、特に制限されないが、より高い摩擦低減効果を発揮させる観点から、組成物全量基準且つリン元素換算量で、０．１％以下であることが好ましく、また０．０６％以下であることがより好ましく、更にはジチオリン酸亜鉛が含有されないことが特に好ましい。ジチオリン酸亜鉛の含有量がリン元素換算量で０．１％を超えると、ＤＬＣ部材と鉄基部材との摺動面における上記脂肪酸エステル系無灰摩擦調整剤や上記脂肪族アミン系無灰摩擦調整剤の優れた摩擦低減効果が阻害されるおそれがある。
【００４５】
上記ジチオリン酸亜鉛の製造方法としては、従来方法を任意に採用することができ、特に制限されないが、具体的には、例えば、上記Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６及びＲ７に対応する炭化水素基を持つアルコール又はフェノールを五二硫化りんと反応させてジチオリン酸とし、これを酸化亜鉛で中和させることにより合成することができる。なお、上記ジチオリン酸亜鉛の構造は、使用する原料アルコールによって異なることは言うまでもない。
【００４６】
本発明においては、上記一般式（３）に包含される２種以上のジチオリン酸亜鉛を任意の割合で混合して使用することもできる。
【００４７】
上述のように、本発明の潤滑油組成物は、硬質炭素薄膜で被覆した特定部位と該特定部位と摺動する部位に用いた場合に、極めて優れた低摩擦特性を示すものであるが、特に内燃機関用潤滑油組成物として必要な性能を高める目的で、金属系清浄剤、酸化防止剤、粘度指数向上剤、他の無灰摩擦調整剤、他の無灰分散剤、磨耗防止剤若しくは極圧剤、防錆剤、非イオン系界面活性剤、抗乳化剤、金属不活性化剤、消泡剤等を単独で又は複数種を組合せて配合し、必要な性能を高めることができる。
【００４８】
上記金属系清浄剤としては、潤滑油用の金属系清浄剤として通常用いられる任意の化合物が使用できる。例えば、アルカリ金属又はアルカリ土類金属のスルホネート、フェネート、サリシレートナフテネート等を単独で又は複数種を組合せて使用できる。ここで、上記アルカリ金属としてはナトリウム（Ｎａ）やカリウム（Ｋ）等、上記アルカリ土類金属としてはカルシウム（Ｃａ）やマグネシウム（Ｍｇ）等が例示できる。また、具体的な好適例としては、Ｃａ又はＭｇのスルフォネート、フェネート及びサリシレートが挙げられる。
【００４９】
なお、これら金属系清浄剤の全塩基価及び添加量は、要求される潤滑油の性能に応じて任意に選択できる。通常、全塩基価は、過塩素酸法で０〜５００ｍｇＫＯＨ／ｇ、望ましくは１５０〜４００ｍｇＫＯＨ／ｇであり、その添加量は組成物全量基準で、通常０．１〜１０％である。
【００５０】
また、上記酸化防止剤としては、潤滑油用の酸化防止剤として通常用いられる任意の化合物を使用できる。例えば、４，４’−メチレンビス（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、オクタデシル−３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート等のフェノール系酸化防止剤、フェニル−α−ナフチルアミン、アルキルフェニル−α−ナフチルアミン、アルキルジフェニルアミン等のアミン系酸化防止剤、並びにこれらの任意の組合せに係る混合物等が挙げられる。また、かかる酸化防止剤の添加量は、組成物全量基準で、通常０．０１〜５％である。
【００５１】
更に、上記粘度指数向上剤としては、具体的には、各種メタクリル酸エステルから選ばれる１種又は２種以上のモノマーの共重合体やその水添物等のいわゆる非分散型粘度指数向上剤、及び更に窒素化合物を含む各種メタクリル酸エステルを共重合させたいわゆる分散型粘度指数向上剤等が例示できる。また、他の粘度指数向上剤の具体例としては、非分散型又は分散型エチレン−α−オレフィン共重合体（α−オレフィンとしては、例えばプロピレン、１−ブテン、１−ペンテン等）及びその水素化物、ポリイソブチレン及びその水添物、スチレン−ジエン水素化共重合体、スチレン−無水マレイン酸エステル共重合体、並びにポリアルキルスチレン等も例示できる。
【００５２】
これら粘度指数向上剤の分子量は、せん断安定性を考慮して選定することが必要である。具体的には、粘度指数向上剤の数平均分子量は、例えば分散型及び非分散型ポリメタクリレートでは５０００〜１００００００、好ましくは１０００００〜８０００００がよく、ポリイソブチレン又はその水素化物では８００〜５０００、エチレン−α−オレフィン共重合体又はその水素化物では８００〜３０００００、好ましくは１００００〜２０００００がよい。また、かかる粘度指数向上剤は、単独で又は複数種を任意に組合せて含有させることができるが、通常その含有量は、潤滑油組成物基準で０．１〜４０．０％であることが望ましい。
【００５３】
更にまた、他の無灰摩擦調整剤としては、ホウ酸エステル、高級アルコール、脂肪族エーテル等の無灰摩擦調整剤、ジチオリン酸モリブデン、ジチオカルバミン酸モリブデン、二硫化モリブデン等の金属系摩擦調整剤等が挙げられ、他の無灰分散剤としては、数平均分子量が９００〜３５００のポリブテニル基を有するポリブテニルベンジルアミン、ポリブテニルアミン、数平均分子量が９００未満のポリブテニル基を有するポリブテニルコハク酸イミド等及びそれらの誘導体等が挙げられる。
【００５４】
更にまた、上記磨耗防止剤又は極圧剤としては、ジスルフィド、硫化油脂、硫化オレフィン、炭素数２〜２０の炭化水素基を１〜３個含有するリン酸エステル、チオリン酸エステル、亜リン酸エステル、チオ亜リン酸エステル及びこれらのアミン塩等が挙げられる。
【００５５】
更にまた、上記防錆剤としては、アルキルベンゼンスルフォネート、ジノニルナフタレンスルフォネート、アルケニルコハク酸エステル、多価アルコールエステル等が挙げられ、上記非イオン系界面活性剤及び抗乳化剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルナフチルエーテル等のポリアルキレングリコール系非イオン系界面活性剤等が挙げられる。
【００５６】
更にまた、上記金属不活性化剤としては、イミダゾリン、ピリミジン誘導体、チアジアゾール、ベンゾトリアゾール、チアジアゾール等が挙げられ、上記消泡剤としては、シリコーン、フルオロシリコーン、フルオロアルキルエーテル等が挙げられる。
【００５７】
なお、これら添加剤を本発明の潤滑油組成物に含有させる場合には、その含有量は、組成物全量基準で、他の摩擦調整剤、他の無灰分散剤、磨耗防止剤又は極圧剤、防錆剤、及び抗乳化剤については０．０１〜５％、金属不活性剤については０．００５〜１％、消泡剤については０．０００５〜１％の範囲から適宜選択できる。
【００５８】
【実施例】
以下、本発明を実施例及び比較例により更に具体的に説明するが、本発明は、これら実施例のみに限定されるものではない。
【００５９】
（実施例１）
図１及び図２に示すように、この実施例の位相可変装置１は、インテークカムシャフトＩＣ上に配置されてタイミングチェーンを介して伝えられるクランクスプロケットからの駆動力により回転するカムスプロケット２と、このカムスプロケット２のフロント側に固定した円筒状を成すボディ３と、このボディ３のフロント端面３ａに固定したフロントプレート４と、ボディ３の内部においてインテークカムシャフトＩＣに固定されたベーン５と、ボディ３内に供給されるオイルをシールするアペックスシール６，７と、ベーン５のロック機構１０と、ボディ３内に供給するオイルの制御を行うソレノイドバルブ２０を備えており、アペックスシール６，７のうちの一方のアペックスシール６はベーン５の先端に配置してあると共に、他方のアペックスシール７はボディ３に設けた内向き突起３ｂに配置してある。
【００６０】
このような構成を成す位相可変装置１では、カムスプロケット２，ボディ３，フロントプレート４及びベーン５の間に形成される油室８に対してソレノイドバルブ２０の制御によってオイルを供給し、ベーン５のいずれかの側面に油圧をかけて進角室８Ａあるいは遅角室８Ｄ（図２では遅角室８Ｄ）を形成させるべく移動させることによって、ボディ３、すなわち、カムスプロケット２に対するインテークカムシャフトＩＣの位相を変化させるようにしている。
【００６１】
ロック機構１０は、エンジン始動時のような油圧によるベーン５の保持が困難な状況下においてベーン５のばたつきを抑えるもので、ベーン５に設けたピン孔１１に摺動可能に挿入したロックピン１２と、フロントプレート４に設けられてばねの弾性力によりピン孔１１内を摺動したロックピン１２の先端テーパ部１２ａと摺動しつつ嵌合するテーパ部嵌合孔１３を具備しており、ボディ３に供給されるオイルの圧力が設定レベルに達すると、ロックピン１２の先端テーパ部１２ａがテーパ部嵌合孔１３から離脱してロックが解除されるものとなっている。
【００６２】
ソレノイドバルブ２０は、図３（ａ）に示すように、ロッド２１上に固定されてコイル２２から磁力を受けて軸心方向に移動するアーマチュア２３と、このアーマチュア２３の移動をガイドするスリーブ２４と、ロッド２１の移動をガイドする軸受２５と、オイルを出し入れする複数の貫通孔２６ａを有するバルブスリーブ２６と、ロッド２１に同軸に連結されてバルブスリーブ２６内において移動してオイルの送り出し方向を制御するスプール２７を具備している。なお、図３（ｂ）は、上記ソレノイドバルブ２０の変形例を示しており、このソレノイドバルブ２０Ａでは、より大型のアーマチュア２３Ａを具備している。
【００６３】
上記位相可変装置１において、ベーン５は、カムスプロケット２及びフロントプレート４に対して、微小なクリアランスを持ちつつオイルをシールしながら摺動することから、特定部位としてのベーン５のフロント面５ａ及び該特定部位と摺動する部位としてのフロントプレート４のリア面４ａの双方をＤＬＣ薄膜で被覆していると共に、特定部位としてのベーン５のリア面５ｂ及び該特定部位と摺動する部位としてのカムスプロケット２のフロント面２ａの双方をＤＬＣ薄膜で被覆している。
【００６４】
また、ベーン５の先端に配置したアペックスシール６は、ボディ３の内周面３ｃに押付けられてオイルをシールしながら摺動し、一方、ボディ３の内向き突起３ｂに配置したアペックスシール７は、ベーンボス部の外周面５ｂに押付けられてオイルをシールしながら摺動することから、特定部位としてのボディ３の内周面３ｃ及び該特定部位と摺動する部位としてのベーン側アペックスシール６の外向き面６ａの双方をＤＬＣ薄膜で被覆していると共に、特定部位としてのベーンボス部の外周面５ｂ及び該特定部位と摺動する部位としてのボディ側アペックスシール７の内向き面７ａの双方をＤＬＣ薄膜で被覆している。
【００６５】
さらに、カムスプロケット２はベーンボス部に嵌装してあって相互に摺動することから、特定部位としてのベーンボス部の外周面５ｃ及び該特定部位と摺動する部位としてのカムスプロケット２のボス嵌合孔の内周面２ｂの双方をＤＬＣ薄膜で被覆している。
【００６６】
上記した位相可変装置１において、ボディ３内に与えられる油圧は、インテークカムシャフトＩＣの駆動トルクに抗してその位相を変化させる必要油圧と、ボディ３の内部の各構成要素の摩擦抵抗に抗して位相を変化させる圧力の合力として決定される。つまり、上記した各特定部位及びこの特定部位と摺動する部位にＤＬＣ薄膜の被覆処理を行うことで、各構成要素間の摩擦抵抗を減少させ得ることとなり、したがって、ボディ３内に与えられる駆動油圧を降下させることができる。そして、位相可変装置１の応答性は、各構成要素間の摩擦抵抗に影響されることから、この各構成要素間の摩擦抵抗を減少させることで、位相可変装置１の駆動時における応答性の向上を実現でき、加えて、上記した各特定部位及びこの特定部位と摺動する部位の耐摩耗性が向上するので、長寿命化が図られることとなる。
【００６７】
さらにまた、上記位相可変装置１では、ロック機構１０の特定部位としてのロックピン１２の外周面１２ｂ及び該特定部位と摺動する部位としてのピン孔１１の内周面１１ａの双方をＤＬＣ薄膜で被覆していると共に、特定部位としてのロックピン１２の先端テーパ部１２ａの外周面１２ｃ及び該特定部位と摺動する部位としてのフロントプレート４のテーパ部嵌合孔１３の内周面１３ａの双方をＤＬＣ薄膜で被覆している。
【００６８】
なお、上記ロック機構１０において、図４に示すように、ベーン５のピン孔１１にスリーブ１４を介在させるようにしてもよく、この際、特定部位をロックピン１２の外周面１２ｂとし、該特定部位と摺動する部位をベーン５のピン孔１１に挿入したスリーブ１４の内周面１４ａとし、双方に対してＤＬＣ薄膜の被覆処理を行うことも可能である。
【００６９】
このように、上記位相可変装置１では、ロック機構１０の各特定部位及びこの特定部位と摺動する部位にもＤＬＣ薄膜の被覆処理を行うようにしているので、各構成要素間の摩擦抵抗を減少させ得ることとなり、ロック状態を解除するための油圧を降下させることができる。つまり、ロックピン１２にロック方向の圧力を付与しているロックスプリングの荷重特性を低荷重化することができ、これに伴って、ロックスプリングのばらつきが少なくなって、ロックピン１２の作動性の向上を実現でき、加えて、上記した各特定部位及びこの特定部位と摺動する部位の耐摩耗性が向上するので、長寿命化が図られることとなる。
【００７０】
さらにまた、上記位相可変装置１では、ソレノイド２０の特定部位としてのアーマチュア２３の外周面２３ａ及び該特定部位と摺動する部位としてのスリーブ２４の内周面２４ａの双方をＤＬＣ薄膜で被覆していると共に、特定部位としてのロッド２１の外周面２１ａ及び該特定部位と摺動する部位としての軸受２５の内周面２５ａの双方をＤＬＣ薄膜で被覆しているほか、特定部位としてのバルブスリーブ２６の内周面２６ｂ及び該特定部位と摺動する部位としてのスプール２７の外周面２７ａの双方をＤＬＣ薄膜で被覆している。
【００７１】
したがって、この位相可変装置１では、ソレノイド２０においてもその各構成要素間の摩擦抵抗を減少させ得ることとなり、その結果、オイル流出口の開閉速度が速くなって、応答性の向上が実現すると共に、上記した各特定部位及びこの特定部位と摺動する部位の耐摩耗性が向上するので、長寿命化が図られることとなる。加えて、スプール２７のエッジ部を長く保持することができるので、耐異物性能を持続させることができ、各構成要素間の摩擦抵抗を減少により、仕事損失を少なく抑えることができると共にヒステリシスを少なくすることが可能である。
【００７２】
（実施例２）
図５に示すように、この実施例の位相可変装置３１は、インテークカムシャフトＩＣ上に配置されてタイミングチェーンを介して伝えられるクランクスプロケットからの駆動力により回転するカムスプロケット３２と、このカムスプロケット３２に固定した円筒状を成すハウジング３３と、このハウジング３３の内部においてインテークカムシャフトＩＣに固定されたロータ３４と、このロータ３４の外周面において開口する軸方向に沿う溝３４ａに摺動可能に挿入されてハウジング３３内に供給されるオイルによりロータ３４を介してハウジング３３に対するインテークカムシャフトＩＣの位相を変化させるブレード３５と、ブレード３５のロック機構４０と、ハウジング３３内に供給するオイルの制御を行うソレノイドバルブ（先の実施例と同じソレノイドバルブ２０）を備えており、作動原理は、先の実施例の位相可変装置１と同じである。
【００７３】
この位相可変装置３１において、図６に簡略的に示すように、特定部位をロータ３４の溝３４ａの側壁面３４ｂとし、特定部位と摺動する部位をブレード３５の側面３５ａとして双方に対してＤＬＣ薄膜の被覆処理を施しているので、ブレード３５を支持するロータ３４の溝３４ａの耐摩耗性を向上させることが可能である。
【００７４】
また、この位相可変装置３１のロック機構４０は、ロータ３４の外周面において開口するキー孔４１に摺動可能に挿入したロックキー４２と、ハウジング３３に設けられて油圧によりキー孔４１から突出したロックキー４２の先端部と摺動しつつ嵌合する嵌合孔４３を具備していて、特定部位をロックキー４２の外面４２ａとし、特定部位と摺動する部位をハウジング３３の嵌合孔４３の内面４３ａとしてここでもまた双方に対してＤＬＣ薄膜の被覆処理を施しているので、ロックキー４２及び嵌合孔４３の耐摩耗性が向上することとなって、長寿命化を実現できる。
【００７５】
（実施例３）
図７に示すように、この実施例の位相可変装置５１は、インテークカムシャフトＩＣ上に配置されてタイミングチェーンを介して伝えられるクランクスプロケットからの駆動力により回転するカムスプロケット５２と、このカムスプロケット５２のフロント面５２ａに固定されて内周面にヘリカルスプライン５３ａが形成された円筒状を成すボディ５３と、このボディ５３のフロント端面５３ｂに固定したカバー５４と、ボディ５３の内部においてインテークカムシャフトＩＣに固定されて外周面にヘリカルスプライン５５ａが形成されたカムフロントシャフト５５と、ボディ５３内周面のヘリカルスプライン５３ａ及びカムフロントシャフト５５外周面のヘリカルスプライン５５ａの双方と噛み合ってボディ５３内に供給されるオイルにより軸方向に移動してボディ５３に対するインテークカムシャフトＩＣの位相を変化させるヘリカルギア５６，５７と、ボディ５３内に供給するオイルの制御を行うソレノイドバルブ（先の実施例と同じソレノイドバルブ２０）を備えている。
【００７６】
この位相可変装置５１において、ヘリカルギア５６，５７は、カムシャフト駆動トルクをボディ５３から受け、カムフロントシャフト５５に伝えながら位相を変化させるようにしていることから、特定部位としてのボディ５３内周面のヘリカルスプライン５３ａ及び該特定部位と摺動する部位としてのヘリカルギア５６，５７の双方をＤＬＣ薄膜で被覆していると共に、特定部位としてのカムフロントシャフト５５外周面のヘリカルスプライン５５ａ及び該特定部位と摺動する部位としてのヘリカルギア５６，５７の双方をＤＬＣ薄膜で被覆している。
【００７７】
また、特定部位としてのカバー５４のリア面５４ａ及び該特定部位と摺動する部位としてのボディ５３のフロント面５３ｂの双方をＤＬＣ薄膜で被覆していると共に、特定部位としてのボディ５３の内周面５３ｃ及び該特定部位と摺動する部位としてのカムフロントシャフト５５のボス部５５ｂの外周面５５ｃの双方をＤＬＣ薄膜で被覆している。
【００７８】
上記した位相可変装置５１では、上記した各特定部位及びこの特定部位と摺動する部位にＤＬＣ薄膜の被覆処理を行うことで、各構成要素間の摩擦抵抗を減少させることができ、したがって、ボディ５３内に与えられる駆動油圧を降下させることができる。そして、位相可変装置５１の応答性は、各構成要素間の摩擦抵抗に影響されることから、この各構成要素間の摩擦抵抗を減少させることで、位相可変装置５１の駆動時における応答性の向上を実現でき、加えて、上記した各特定部位及びこの特定部位と摺動する部位の耐摩耗性が向上するので、長寿命化が実現する。
【００７９】
（実施例４）
図８に示すように、この実施例の位相可変装置６１は、インテークカムシャフトＩＣ上に配置されてタイミングチェーンを介して伝えられるクランクスプロケットからの駆動力により回転するカムスプロケット６２と、このカムスプロケット６２に固定されて内周面にヘリカルスプライン６３ａが形成されたヘリカルギア６３と、カムシャフトＩＣと連結されて外周面にヘリカルスプライン６４ａが形成されたスプラインシャフト６４と、外周面及び内周面にそれぞれヘリカルスプライン６５ａ，６５ｂが形成されてヘリカルギア６３及びスプラインシャフト６４の双方と噛み合うアドバンシングプレート６５と、このアドバンシングプレート６５の外周面に形成した歯部６５ｃと噛み合う三条ねじ部６６ａを内周面に具備してスプラインシャフト６４に回転自在に支持されるドラム６６と、このドラム６６のフロント側に回転が規制された状態で設けられて通電時にはドラム６６を吸着してアドバンシングプレート６５を軸方向に移動させることでカムスプロケット６２に対するインテークカムシャフトＩＣの位相を変化させる電磁クラッチ６７と、カムスプロケット６２及びヘリカルギア６３の間に位置するフリクションプレート６８と、スプラインシャフト６４の外周面に設けた環状突起６４ｂをフリクションプレート６８に押し付けて内部フリクションを生じさせる皿ばね６９を備えている。
【００８０】
上記位相可変装置６１において、電磁クラッチ６７を作動させて位相の変化させる場合には、電磁クラッチ６７の作動により生じた磁力でドラム６６が遅延回転することで、このドラム６６の三条ねじ部６６ａに歯部６５ｃを噛み合わせたアドバンシングプレート６５が軸方向に移動することから、特定部位としてのドラム６６の三条ねじ部６６ａ及び該特定部位と摺動する部位としてのアドバンシングプレート６５の歯部６５ｃの双方をＤＬＣ薄膜で被覆している。
【００８１】
また、上記位相可変装置６１において、位相の変化させる場合に軸方向に移動するアドバンシングプレート６５は、その内周面のヘリカルスプライン６５ｂをスプラインシャフト６４の外周面のヘリカルスプライン６４ａに噛み合わせることでスプラインシャフト６４を回転させていると共に、外周面のヘリカルスプライン６５ａをヘリカルギア６３の内周面のヘリカルスプライン６３ａに噛み合わせているので、特定部位としてのアドバンシングプレート６５の内周面のヘリカルスプライン６５ｂ及び該特定部位と摺動する部位としてのスプラインシャフト６４の外周面のヘリカルスプライン６４ａの双方をＤＬＣ薄膜で被覆していると共に、特定部位としてのアドバンシングプレート６５の外周面のヘリカルスプライン６５ａ及び該特定部位と摺動する部位としてのヘリカルギア６３の内周面のヘリカルスプライン６３ａの双方をＤＬＣ薄膜で被覆している。
【００８２】
上記した位相可変装置６１において、各特定部位及びこの特定部位と摺動する部位、すなわち、上記した様々の歯面にＤＬＣ薄膜の被覆処理を行うことで、各歯面間の摺動抵抗を減少させ得ることとなり、したがって、位相可変装置６１の応答性の向上を実現できると共に、耐摩耗性及び耐焼き付き性の向上をも実現することが可能である。
【００８３】
さらに、上記位相可変装置６１において、ドラム６６の三条ねじ部６６ａとアドバンシングプレート６５の歯部６５ｃとの噛み合わせや、アドバンシングプレート６５の内周面のヘリカルスプライン６５ｂとスプラインシャフト６４のヘリカルスプライン６４ａとの噛み合わせや、アドバンシングプレート６５の外周面のヘリカルスプライン６５ａとヘリカルギア６３のヘリカルスプライン６３ａとの噛み合わせで発生するバックラッシュを低減するために、スプラインシャフト６４の外周面に設けた環状突起６４ｂをフリクションプレート６８と皿ばね６９とで挟み込むことで、内部フリクションを生じさせるようにしているので、特定部位としてのスプラインシャフト６４の環状突起６４ｂのフロント面６４ｃ及び該特定部位と摺動する部位としてのフリクションプレート６８のリア面６８ａの双方をＤＬＣ薄膜で被覆していると共に、特定部位としてのスプラインシャフト６４の環状突起６４ｂのリア面６４ｄ及び該特定部位と摺動する部位としての皿ばね６９のフロント側端面６９ａの双方をＤＬＣ薄膜で被覆している。
【００８４】
このように、上記した位相可変装置６１では、フリクションプレート６８と皿ばね６９とによるスプラインシャフト６４の環状突起６４ｂの挟持部位にもＤＬＣ薄膜の被覆処理を行うようにしているので、各摺動部位の耐摩耗性が向上することとなって、各部品の長寿命化を実現でき、加えて、内部フリクションの経時劣化を抑制することができる。
【００８５】
（実施例５）
図９に示すように、この実施例の位相可変装置７１が上記実施例の位相可変装置６１と相違するところは、特定部位としてのドラム７６の内周面７６ａ及び該特定部位と摺動する部位としてのスプラインシャフト７４の外周面７４ａの双方をＤＬＣ薄膜で被覆することで、ドラム７６をスプラインシャフト７４上において転がり軸受を用いずに回転自在に支持するようにした点であり、他の構成は上記実施例の位相可変装置６１と同じである。
【００８６】
この位相可変装置７１では、位相を変化させる場合に相対回転するドラム７６の内周面７６ａとスプラインシャフト７４の外周面７４ａとの双方にＤＬＣ薄膜の被覆処理を行っているので、両者間の摺動抵抗を転がり軸受並に抑えたうえで、転がり軸受を用いない分だけ、軽量小型化及び低コスト化を実現することができるうえ、転がり軸受を用いる場合に必須であった軸受ナットも不要なものとすることができる。
【００８７】
この実施例では、ドラム７６の内周面７６ａを特定部位としてＤＬＣ薄膜で被覆するようにしているが、ドラム７６に滑り軸受を装着してこの滑り軸受の内周面をＤＬＣ薄膜で被覆するようにしてもよい。
【００８８】
上記した実施例１〜５では、いずれも特定部位と該特定部位と摺動する部位の双方をＤＬＣ薄膜で被覆する場合を示したが、特定部位と該特定部位と摺動する部位の内の少なくとも一方をＤＬＣ薄膜で被覆すればよく、この場合も上記実施例１〜５と同様の効果を得ることができる。
【００８９】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば、上記した構成としたため、フリクションの大幅な低減を実現した位相可変装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の位相可変装置の一実施例を示す側面方向からの断面説明図である。
【図２】図１における位相可変装置のフロントプレートを除去した状態での正面説明図である。
【図３】図１における位相可変装置のソレノイドバルブを示す断面説明図（ａ）及びこのソレノイドバルブの変形例を示す断面説明図（ｂ）である。
【図４】本発明の位相可変装置に採用されるロック機構の他の構成例を示す部分断面説明図である。
【図５】本発明の位相可変装置の他の実施例を示すフロントプレートを除去した状態での正面説明図である。
【図６】図５における位相可変装置のＤＬＣ薄膜で被覆する特定部位及び該特定部位と摺動する部位を明確に示すロータ及びブレードの簡略説明図である。
【図７】本発明の位相可変装置のさらに他の実施例を示す側面方向からの断面説明図である。
【図８】本発明の位相可変装置のさらに他の実施例を示す全体斜視説明図である。
【図９】本発明の位相可変装置のさらに他の実施例を示す側面方向からの部分断面説明図である。
【符号の説明】
１，３１，５１，６１，７１  位相可変装置
２，３２，５２，６２  カムスプロケット
２ａ  カムスプロケットのフロント面
２ｂ  カムスプロケットのボス嵌合孔の内周面
３，５３  ボディ
３ｃ  ボディの内周面
４  フロントプレート
４ａ  フロントプレートのリア面
５  ベーン
５ａ  ベーンのフロント面
５ｂ  ベーンのリア面
５ｃ  ベーンボス部の外周面
６，７  アペックスシール
６ａ  ベーン側アペックスシールの外向き面
７ａ  ボディ側アペックスシールの内向き面
１０，４０  ロック機構
１１  ピン孔（ロック機構）
１１ａ  ピン孔の内周面
１２  ロックピン（ロック機構）
１２ａ  ロックピンの先端テーパ部（ロック機構）
１２ｂ  ロックピンの外周面
１２ｃ  ロックピンの先端テーパ部の外周面
１３  テーパ部嵌合孔（ロック機構）
１３ａ  テーパ部嵌合孔の内周面
１４  スリーブ
１４ａ  スリーブの内周面
２０  ソレノイドバルブ
２１  ロッド
２１ａ  ロッドの外周面
２２  コイル
２３  アーマチュア
２３ａ  アーマチュアの外周面
２４  スリーブ
２４ａ  スリーブの内周面
２５  軸受
２５ａ  軸受の内周面
２６  バルブスリーブ
２６ａ  貫通孔
２６ｂ  バルブスリーブの内周面
２７  スプール
２７ａ  スプールの外周面
３３  ハウジング
３４  ロータ
３４ａ  溝
３４ｂ  溝の側壁面
３５  ブレード
３５ａ  ブレードの側面
４１  キー孔
４２  ロックキー
４２ａ  ロックキーの外面
４３  嵌合孔
４３ａ  嵌合孔の内面
５３ａ  ボディ内周面のヘリカルスプライン
５３ｂ  ボディのフロント面
５３ｃ  ボディの内周面
５４  カバー
５４ａ  カバーのリア面
５５  カムフロントシャフト
５５ａ  カムフロントシャフト外周面のヘリカルスプライン
５５ｂ  カムフロントシャフトのボス部
５５ｃ  カムフロントシャフトのボス部の外周面
５６，５７  ヘリカルギア
６３  ヘリカルギア
６３ａ  ヘリカルスプライン
６４，７４  スプラインシャフト
６４ａ  ヘリカルスプライン
６４ｂ  スプラインシャフトの環状突起
６４ｃ  環状突起のフロント面
６４ｄ  環状突起のリア面
６５  アドバンシングプレート
６５ａ，６５ｂ  ヘリカルスプライン
６５ｃ  歯部
６６，７６  ドラム
６６ａ  三条ねじ部
６７  電磁クラッチ
６８  フリクションプレート
６８ａ  フリクションプレートのリア面
６９  皿ばね
６９ａ  皿ばねのフロント側端面
７４  外周面
７６  内周面
ＩＣ  インテークカムシャフト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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